ELFO 프로젝트, 식품 소재로 체내에서 소화 가능한 전자기기 개발
- 섭취·삽입형 전자기기는 생체정보를 실시간 측정하고 표적 치료를 지원해 침습적 의료 절차를 줄일 수 있음
- 그러나 기존 기기의 유해 물질은 환자와 환경에 위험을 초래하며, 의료진 감독이 필요해 대규모 활용에도 한계가 존재함
- ELFO 프로젝트는 식품 원료·첨가물과 무독성 소재를 활용한 ‘먹을 수 있는 전자기기’를 개발 중임
- 이러한 기기는 기능 수행 후 체내에서 자연스럽게 소화·대사돼 안전성을 높이는 동시에 전자폐기물도 줄일 것으로 기대됨
식품 소재로 전자부품 개발
- ELFO 프로젝트는 위장관 건강을 모니터링하는 스마트 알약과 식품의 안전성과 품질을 확인하는 무선주파수(RF) 센서라는 두 가지 개념 제품을 구현하기 위한 핵심 부품을 개발함
- 이어 전도체·절연체·반도체로 사용할 수 있는 소재를 최적화하고, 인공 위액과 장액에서 실험해 체내에서도 필요한 전자적 특성이 유지되는지 확인했다
- 이 과정에서 꿀은 트랜지스터의 게이트를 제어하는 소재로 뛰어난 성능을 보였으며, 치약에 사용되는 색소는 안정적인 반도체 소재로 활용할 수 있다는 사실을 발견하기도 함
당근·꿀·김으로 만든 전자기기와 배터리
- 연구진은 이러한 식품·무독성 소재와 저온 액상 공정을 활용해 회로· 센서·전원장치 등 실제 전자부품을 제작함
- 특히 비타민 B2인 리보플라빈·퀘르세틴*·김·식용 금 등으로 세계 최초의 식용 충전식 배터리를 개발해 섭취형 기기에 전력을 공급할 수 있는 수준으로 발전시킴
* 양파 등에 들어 있는 황색 색소
- 향후 연구진은 에너지 하베스팅을 통한 스마트 알약의 자체 충전을 추진할 예정이며, 개발된 식품 센서는 해동·재냉동 여부를 기록해 식품 안전성 확인이 가능함
완전히 먹을 수 있는 스마트 알약 개발 추진
- ELFO 기술은 맞춤형 의료·첨단소재 혁신에 기여하고, 향후 의약품 복용 확인용 사물인터넷 센서 등으로 확대될 가능성이 있음
- 또한, 연구진은 전도성 올레오겔과 인체의 자연적 전도성을 활용한 데이터 전송 기술에 대해 특허를 출원 중임
- 특히 데이터 전송 기술은 후속 ERC 지원 프로젝트인 EAT의 기반이 될 예정으로, 해당 프로젝트는 위 배출 시간을 측정할 수 있는 최초의 완전 식용 알약 개발을 목표로 함
- 연구진은 향후 이 식용 알약을 다양한 센서를 추가할 수 있는 플랫폼으로 발전시켜 보다 폭넓은 의료·건강 분야에 활용할 계획임
ELFO 프로젝트
- 기간: 2020.09~2025.08
- 예산: 198만 유로 (EU 198만 유로 지원)
- 기관: FONDAZIONE ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA (이탈리아)
